El mísero kilo de paja

Mi buen amigo Gaspar Zaragozá, ingeniero de caminos especialista en hidráulica, me pone en antecedentes sobre lo que puede dar de sí un kilo de paja. Adjunto su comunicación por lo inédita e interesante que es para todos los profanos en la materia; adjuntando cálculos de su compañero Galán.

Kilo_Paja

EL MÍSERO KILO DE PAJA

Los ingenieros hidráulicos tenemos la propensión de creer que la energía hidroeléctrica es la panacea universal y tendemos a despreciar el resto de las energías.

Verdaderamente la energía hidroeléctrica es maravillosa, es renovable, no emite CO2, las centrales hidroeléctricas tienen unan enorme duración (en España las hay con más de 115 años de funcionamiento ininterrumpido), los gastos de mantenimiento son muy reducidos, en las centrales con embalses de regulación la potencia de funcionamiento puede adaptarse instantáneamente a las necesidades de la red (gracias a lo cual el sistema eléctrico puede garantizar que la producción se ajusta, en todo momento, a la demanda) etc.

Sin embargo hay otras energías que debemos considerar como podemos ver a continuación.

Energía de un kilo de paja

            El poder calorífico de la paja es de unas 4.000 kcal/kg, que equivale a 4,65 kWh. Si se quema en una planta con un rendimiento en la combustión de un 30 % se obtienen 1,39 kWh eléctricos a los que se podrían sumar otros tantos o algo más si dispusiésemos de un sistema de recuperación de calor.

Este dato es acorde con el rendimiento de la planta de quemar paja de Acciona

Energía en Sangüesa (Navarra), en que quemando 160.000 toneladas de paja al año se producen 200 GWh, lo que supone un rendimiento de:

200.000.000 kWh/160.000.000 kg = 1,25 kWh/kg de paja

Salto hidroeléctrico equivalente

            Vamos a calcular la altura de que debe tener un salto para que un metro cúbico de agua, es decir 1.000 kg, genere esa misma energía.

La unidad de trabajo en el sistema internacional es el julio que es el producto de un Newton por un metro y la de potencia el watio que es el julio por segundo.

Con estas unidades la potencia de un salto de caudal Q m3/s y altura de salto H es:

P = Q m3/s x 1.000 kg/m3 * H m = Q H * 1.000 * 9,81 N m/s = 9,81 Q H * 1.000 W = 9,81 Q H kW

La potencia de un salto de 100 m y un caudal de 1 m3/s será :

P = 9,81 * 1 * 100 = 981 kW

Esa potencia es el valor teórico, pero debemos considerar las perdidas, que con un rendimiento alto, del 87 % supone:

P = 0,87 * 981 = 853 kW

La energía producida en una hora será 853 kWh y en ella habrán bajado 3.600 m3 de agua, con lo que el rendimiento es de:

853/3.600 = 0,24 kWh/m3 de agua

Como vemos muy inferior al del kilo de paja que supone:

1,25/0,24 = 5,27

Si multiplicamos este coeficiente por los 100 metros de salto obtenemos 527 m que es la altura que deben bajar los 1.000 kg de agua para producir la misma energía que se genera en una central térmica quemando un kilo de paja.

A los hidráulicos este dato nos deprime ya que resulta que el kilo de paja no es de ninguna manera una cosa mísera sino una realidad energética que hay que considerar y aprovechar. Si en una combustión un kilo de paja es una realidad energética lo es muchísimo más un gramo de uranio U235.